傳統量測血壓方式

沒量過血壓的舉手一下? 成年人一般都量過血壓。現行量測血壓的方式,由傳統的戴聽診器聽音,到現在電子式的會自動判讀,已經相當方便了。但是有沒有聽過利用無線電波量測血壓? 也就是,受測者不需要和量測設備接觸,利用無線電傳遞訊號,並據以判讀,就可以量測血壓。

無線電波無所不在

無線電波在日常生活中,已經被人們廣泛使用。從電視遙控器,微波爐,看電視到講手機。無線電波無處不在。這些電波都具備一個特質,就是傳遞訊號。那麼,怎麼樣用來量測並且將血壓的資訊傳遞出來呢?

史丹佛大學的工程師,開發了一種無線壓力感測器,已經成功用來量測腦部受傷老鼠的腦壓。很有希望可以更進一步應用在臨床上量測腦傷患者的腦壓。另外將這個感測器貼在手部橈骨動脈的位置,也可以量測人體的血壓。

無線電波和超小壓力感測器

怎麼說無線呢? 先了解感測器的結構。這個感測器由兩個銅材線圈中間夾一層橡膠材料組成。這兩層的銅材,就如同無線電波的天線。橡膠作用為絕緣。整個結構像一個三明治。當作用時,外部對這個感測器發射無線電波,如果這個感測器在受到壓力,銅材天線會受壓進而擠壓橡膠材料,造成兩層銅材非常靠近。這樣的變化,根據頻率的觀察,反射出來的無線電波速度減緩。反之,當感測器受到的壓力減小,這兩層銅材天線之間的距離增加,反射出來的無線電波頻率增加。橡膠層的表面,由很多三角錐組成,而非平面設計,作用是希望當材料受擠壓時,有更多的空間伸展,再反彈回原來的形狀。橡膠材料的高彈性,是選為這個感測器設計材料的原因。整個感測器像當小,面積只有1釐米(mm)見方,厚度0.1釐米。

1mm見方,厚度0.1mm的壓力感測器

超小感測器,面積1mm見方,厚度0.1mm)。Credit: medGadget、Standford University

工程師們反覆驗證,證實利用追蹤無線電波的頻率和這個感測器間的反應,可以得到相當可靠的壓力數據。

量測人的腦壓和未來壓力感測器

未來這個發明,希望可以應用到臨床上量測腦壓。目前在臨床上,對腦傷病人的腦壓量測,多是利用醫學影像技術,像是電腦斷層掃瞄,或者,利用探針穿透頭蓋骨,再連結外部的腦壓監測器來量測。這種過程為侵入式的量測方式,操作過程較有感染和錯位的風險。未來,這個無線壓力感測器,希望可以應用於眼袋量測腦壓,來追蹤腦壓。

這個發明很大一個優點,是不需要能源,直到要量測數據的時候,才需要在外部給予無線電波。目前,研究團隊想達成的短期目標是用在監測人體血壓和腦壓。未來,朝向壓力感測器這方面思考,可以應用在量測義肢和皮膚之間的接觸壓力。

文章參考:Stanford University;影片來源:stanfordeng 圖片來源: medGadget 、 HazPhotos CC Licensed。

參考原文: Nature Communications

 

 

 

 

 



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BioMeder

生醫人網摘的編輯。熱愛創新和用腦袋的事物,堅持文章一定要有邏輯性,藉由追蹤報導生醫領域的創新和應用來傳播知識。